Bakterien produzieren selbstheilende Baustoffe für große 3D-Drucker

In der Science-Fiction bieten organische Baumaterialien immer wieder einen guten Stoff für Geschichten. Dabei sind solche Stoffe gar nicht mehr so eine entfernte Zukunftsmusik, wie man glauben könnte. Das zeigen aktuelle Forschungsergebnisse. Im Journal Nature Communications haben Wissenschaftler gerade eine Arbeit publiziert, in der sie von ihren Forschungsfortschritten in dem Bereich berichten. Sie haben hier ein Material entwickelt, das mit einem 3D-Drucker in eine Form gebracht wird, in der es dann verbleibt. Auf diese Weise können relativ einfach Strukturen geschaffen werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Material auch ein Stück weit selbstheilende Eigenschaften mitbringt, so dass sich beispielsweise Risse aufgrund von Bewegungsspannungen wieder selbst schließen.

Darüber hinaus handelt es sich auch nicht um einen Werkstoff, der aufwendig synthetisiert werden muss, um dann einsatzbereit zu sein. Vielmehr reproduziert sich der Stoff immer wieder selbst aus einer Bakterien-Kolonie. Zum Einsatz kommt hierbei ein genetisch angepasstes E.coli-Bakterium. Dieses sorgt für immer neuen Nachschub, solange sich das Material in seinem Bio-Reaktor befindet und mit verarbeitbaren Nährstoffen gefüttert wird.

Skalierbarkeit in Arbeit

Wenn es aber einmal durch den Drucker gegangen ist, stellen die Mikroorganismen ihre Vermehrung ein und die Material-Menge bleibt stabil. Eine gedruckte Form wird also nicht ständig größer. Das bringt gegenüber üblichen Baustoffen den Vorteil mit, dass man mit wenig Aufwand eine Produktion aufbauen kann - die Wissenschaftler sehen ihr Verfahren so beispielsweise bereits bei Raumfahrtprojekten im Einsatz - so könnten mit dem nachwachsenden Rohstoff einfach Strukturen auf dem Mond errichtet werden, ohne dass man Beton oder Kunststoffe transportieren müsste. Die Bakterien lassen sich immerhin bei Bedarf auch mit den organischen Abfällen des Alltags von Raumfahrern füttern.

Allerdings funktioniert das Verfahren derzeit nur mit vergleichsweise kleinen Mengen im Laborumfeld. Die Forscher arbeiten allerdings daran, die ganze Sache skalierbar zu machen. Denn auch auf der Erde gibt es einen zunehmenden Bedarf an nachhaltigeren Baustoffen, da der klassische Zement diverse Probleme mit sich bringt.

Siehe auch: